探讨铁路桥涵沉降缝漏水整治
2014-04-07袁梦阳
袁梦阳
(郑州铁路局洛阳工务段,河南洛阳 471000)
我段管内某铁路线,桥涵多修建于1965年之前,使用年限久远,列车震动荷载,沉降缝老化脱落,造成涵身渗漏水,一方面污染涵身,为桥涵的耐久度埋下了安全隐患;另一方面影响行人通过,尤其在车站人行地下通道内,由于沉降缝漏水,造成通道内积水,严重影响旅客的通行。
1 桥涵沉降缝
1.1 设置沉降缝的目的
桥涵设置沉降缝的目的是避免桥涵因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉降,产生不规则的多处裂缝,而使桥涵本体受到破坏。设置沉降缝后,可限定结构物桥涵发生整齐、位置固定的裂缝,并可事先对沉降缝处予以处理;如有不均匀沉降,则将其限制在沉降缝处,有利于桥涵的安全、稳定和防渗(防止水流渗入桥涵本体)。
1.2 沉降缝设置的位置和方向
涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口急流槽交接处必须设置沉降缝,但无圬工基础的圆管涵仅于交接处设置沉降缝,洞身范围不设。具体设置位置视结构物和地基土的情况而定。
1)洞身沉降缝。一般每隔4 m~6 m设置1处,但无基础涵洞仅在洞身涵节与出人口涵节间设置,缝宽一般3 cm。两端与附属工程连接处也各设置1处。
2)其他沉降缝。凡地基土质发生变化、基础埋置深度不一、基础对地基的荷载发生较大变化处、基础填挖交界处、采用填石垫高基础交界处,均应设置沉降缝。
3)岩石地基上的涵洞。凡置于岩石地基上的涵洞,不设沉降缝。
4)斜交涵洞。斜交涵洞洞口正做的,其沉降缝应与涵洞中心线垂直;斜交涵洞洞口斜做的,沉降缝与路基中心线平行;但拱涵与管涵的沉降缝,一律与涵洞轴线垂直。
1.3 沉降缝的施工
沉降缝的施工,要求做到使缝两边的构造物能自由沉降,又能严密防止水分渗漏,故沉降缝必须贯穿整个断面(包括基础)。
1)基础部分。可将原基础施工时嵌入的沥青木板或沥青砂板留下,作为防水之用。如基础施工时不用木板,也可用粘土填入捣实,并在流水面边缘以1∶3水泥砂浆填塞,深度约为15 cm。
2)涵身部分。缝外侧以热沥青浸制的麻筋填塞,深度约为5 cm,内侧以1∶3水泥砂浆填塞,深度约为15 cm,视沉降缝处圬工的厚薄而定。缝内可以用沥青麻筋与水泥砂浆填满;如太厚,亦可将中间部分先填以粘土。目前老化脱落的沉降缝主要就是涵身部分的,由于沉降缝脱落,造成涵内积水,影响行人通行。
2 管内病害情况
针对管内桥涵沉降缝渗漏水的病害,深入现场,对存在渗漏水的桥涵进行调查,分析,对病害情况进行分类,主要有以下几种。
2.1 沉降缝完全脱落
由于沉降缝老化,加上列车振动,造成沉降缝完全脱落,渗漏水量比较大,尤其在雨季,部分桥涵出现小股流水。
2.2 沉降缝破损
沉降缝没有全部脱落,但是部分有裂缝,掉块,水流有渗漏现象。
2.3 沉降缝边缘混凝土毛细管渗水
沉降缝老化,没有脱落裂损,但是沉降缝附近混凝土有贯穿毛细管,渗水严重,对桥涵本体腐蚀严重。
3 整治方案
对以上三种病害情况,结合实际,制定了不同的整治方案。
3.1 利用发泡胶封堵
1)施工方法。针对沉降缝裂损的,我们采用发泡剂注入裂损部位,后用钢板在外部固定的方式进行整治。
2)整治效果。由于发泡剂分子较大,虽然填充饱满,但是边缘和原有沉降缝结合不紧密,渗漏水流会沿着结合部位流出,该方案效果不好。
3)结论。该方法虽然施工方便,但是整治效果不好,没有起到防渗漏的效果。
3.2 利用高分子聚合物材料
1)施工方法。a.针对沉降缝完全脱落的。b.凿除老化脱落沉降缝,并将沉降缝内的杂物清理干净,用水冲洗,凿除深度以10 cm~15 cm为宜,否则伸缩缝杂物不能被完全清理,影响整治效果。c.待沉降缝干燥后,使用高分子聚合物防水堵漏宝涂刷3遍。堵漏宝具有较强的化学渗透和催化结晶的能力,材料中含有活性物质,遇水会被激活,产生结晶体,使混凝土致密。堵漏宝技术参数:初凝时间:不小于20 min,终凝时间:不大于24 h;抗折强度:7 d,不小于 2.8 MPa,28 d,不小于 3.5 MPa;抗压强度:7 d,不小于12 MPa,28 d,不小于18 MPa;湿基面粘结强度:不小于1.0 MPa;抗渗压力(28 d):不小于 0.8 MPa;第二次抗渗压力(56 d):不小于0.6 MPa;渗透压力比(28 d):不小于200%。d.待堵漏宝终凝后,在沉降缝内塞入止水带,并压实,这样做成的防水层就有较好的伸缩性,抗渗性。e.使用聚氨酯道桥密封膏灌注。因为施工条件限制,不能从线路中心挖开,由上向下灌注,需从下向上,故在灌注前需将底部封闭,粘贴牢固,然后使用胶枪注入。待密封膏凝固后,拆除底部封闭物。密封膏经过化学反应后形成富有弹性的密封材料,达到防渗的目的。f.最后使用中性密封胶做表面处理,使缝隙饱满。
2)整治效果。经过整治能够有效防止渗漏水,但是由于密封膏是从下部向上部灌注,由于自身重力,以及凝固后有稍微的干缩,整治1个月后出现少量细小裂纹,表面虽然用中性密封胶进行处理,但是仍然不平整。
3)结论。利用高分子聚合物对完全脱落的沉降缝进行整治,防渗漏效果较好,但是耐久度有待考证。
3.3 利用防水密封涂料
1)施工方法。对仅有毛细管渗水部位,采用高分子防水密封涂料,该涂料渗入贯穿毛细管,阻断贯穿通路,达到防水目的。2)整治效果。毛细管渗水部位,对原本渗水量较小,经过涂刷防水密封涂料,能达到防渗的作用;对渗水量较大的地区,涂刷完毕后,短时间内可以防渗,半个月后发现渗水位置改变,无法完全起到防渗作用。3)结论。针对毛细管渗水的病害,可以采用涂刷防水密封涂料进行整治,但是要求是渗水量较小的部位,对于渗水量较大的地区采用后,渗水位置改变,无法起到防渗作用。
4 结语
通过三种整治方案对沉降缝渗漏水病害的整治,发现采用高分子聚合物材料整治,能达到预期的效果,但是由于施工工艺复杂,工期较长,暂时无法大规模利用该方法对全线渗漏水处病害进行整治。另外,该材料的耐久度有待考证。
[1]刘伟胜.钢筋混凝土箱涵伸缩缝渗漏治理技术探讨[J].海河水利,2011(1):35-37.